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大自然是一个循环的系统，全球气温变暖会导致海平面水位上升，森林植被减少会形成沙尘暴，土壤结构被破坏也会引发食品卫生安全问题和大气雾霾现象……尽管每个环节之间引发的连锁反应并非一日成型，但是日久月累带来的蝴蝶效应仍然不免让人唏嘘。

在我们享受现代化生活的种种便利之时，往往会习惯性忽略环境背后所隐藏的危机。此时，我们需要的是一双剥开迷雾的眼睛，一个透过现象看本质的长远视野，一个沉下心来寻求解决办法的人。科学家，就是这样一个在喧嚣时代保持清醒的智者身份。

刘存寿，西北农林科技大学资环学院副教授。他是一个对土地爱得深沉的人。身为植物营养学博士的他，在大半生的研究生涯中，并没有像本领域其他专家那样把研究的方向聚焦在植物本身，而是从土壤与植物的关系入手，通过理清关系链之间前因后果的逻辑顺序，从而找到一个解决问题的方法。他提出了全营养有机营养学说，打破了在世界化肥工业统治170多年的德国科学家李比希矿物质营养学说，从而开拓了农作物施肥的新理论。这一理论的提出不仅在本专业领域形成颠覆性的影响力，而且对全球资源保护、人类生态环境优化起到跨时代的作用。

挡不住的科研热情

说起刘存寿的求学经历，可谓崎岖坎坷。经历了文革动乱时代的他，在恩师的叮嘱下积极排除了外界因素的干扰，考取了中专院校的农学专业。尽管毕业被分配到一个不错的单位，但他心中对求学的欲望一直没有消减，而是在工作之余继续读书学习，并顺利考取陕西师范大学化学系。工作几年后，他再次选择读书深造，并一路考取高级植物生理学博士学位。

尽管求学经历几经周折，但是长期的知识积淀让刘存寿形成了一个多元化的视角。他在看待植物学研究的时候，会从农业发展的整个体系出发进行思考，还会研究化学物质对植物的影响效应。为了查阅更多实用资料，他当时翻阅了大量外国期刊，充分研究了美国的相关发展和研究案例。“中国在改革开放之后的发展农业生产的模式跟美国比较相似，都是以追求高产为主，大量施行化学农药。这种行为就导致了土壤和海水污染。”刘存寿这样解释。

根据研究的案例，刘存寿开始思考一个问题。为什么人类农业文明发展了上千年，但是没有出现土壤污染的问题，而且我们实用的蔬果等食物也保持了原汁原味。而现代化农业的发展却引发了一系列食品安全问题。到底实行化学农药和有机肥料这两种情况之间，存在什么区别?沿着这一思路，刘存寿决定展开研究，试图从中找到问题的根源。但让他没想到的是，这一想法的提出在当时的植物学研究领域过于超前，在研究经费极度紧张的时代，他很难申请到科研经费。无奈之下，他唯有拿出自己微薄的工资来支持自己的科研工作。为了保证研究计划能够长久持续地进行下去，他又找来很多中小型企业进行合作。就在这样的艰苦条件下，刘存寿依然时刻保持对有机全营养肥的研究和实验中，坚持了二十多年。

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研发产品需要尊重自然规律

为了与现代化农业生态做对比，刘存寿决定从“未被人类化学工业污染的原始森林”着手进行分析，他认真研究了原始森林土壤的植物营养循环过程和循环特性，希望从中找到化肥副作用形成的原因。他带领团队把森林的土壤作为样本，通过仪器反复测试和鉴定，并得出土壤水溶性腐殖酸的物质组成。

经过研究，刘存寿一共得出三个重要结论：

首先，他通过测试证明植物在营养循环过程中所释放出来的有效矿物质多达几十种，这与土壤中所含有的矿物质种类保持高度吻合。而现代农业生产中使用的化肥只有氮磷钾三种元素，显然是不能供给植物生长需求的。其次，他在研究中发现了中医药配位化学理论。他分析发现90%以上的氮、磷元素存在于有机分子中，是有机态赋存，进而引发其它植物营养元素赋存化学形态的思考，借助于中药配位化学分离测定方法，证实所有元素均以无机离子和有机配合物两种化学形态赋存，而且以有机配合物为主。此外，他和团队成功测定出水溶性腐植酸中2000多种有机小分子物质，并证明植物是通过吸收这些小分子有机物来获取营养的。

通过以上实验和证明，刘存寿认为，人工制造的化学肥料不含有小分子化学有机物，所以植物在生长过程中不能获得足够营养，而导致产品品质下降，而土壤由于长期缺乏矿物质的补充而形成污染沙化。它们的恶性循环作用就好像多米诺骨牌，环环相扣。如果在研发肥料的过程中，能够充分尊重大自然的发展规律，找到符合植物和土壤健康生长所需要的营养源，才能真正实现农业生态的可持续健康发展。

“有机复合肥“的高能效实践

既然植物需要有机肥。那么怎样才能把大量的有机肥料利用起来呢?事实上，有机肥因为来源过于广泛，而且并不适用大量储藏，达到直接促进农业生产的目的。而且有机物是不能直接被植物吸收的，只有通过微生物慢慢被分解成小分子才能被吸收。既然存在这样的客观条件，刘存寿想，在研发过程中能不能模拟微生物，通过降解的原理用人工方式把有机物转化成水溶性物质，从而提升有机物的利用效率呢?

为了达成以上目标，刘存寿从植物生物化学入手，根据天然有机物生物合成过程和各种有机物的化学组成及化学性质来判断各种天然有机物的降解产物及衍生物和这些降解产物和衍生物与其它有机物的降解产物和衍生物发生化学反应后生成新的化合物类型，在此基础上，分析所有有机化合物对土壤和植物生长发育可能产生的影响，并选择性地用纯化合物进行实验证明。通过五年的反复实验和探索，刘存寿完成了这一目标，并和团队开发出有机复合肥。有机复合肥作为农业新型全营养有机载体，结合了世界的肥料发展方向，成为第一个引入全营养有机施肥的肥料品种。

“有机复合肥把氮的利用率翻一番，磷的利用效果也增加了一倍。在肥料检验的过程中，我们通过理论理论研究和工艺技术，最终就证明肥效完全没问题。”刘存寿介绍道，“同时，我们还用了十年时间，对多钟土壤进行测定。测试的结果是，有机复合肥可以促进植物根速的生长，提升植物的光合作用效率，增强植物的抗病性，让植物实现高产优质。我国每年有15亿的有机废弃物。如果把这些全部利用起来，完全可以满足农业生产需求。”

经过实践验证后的有机复合肥很快投入到生产应用过程中，而肥效所带来的高质高产效果也通过数据得到了证明。比如宁夏大米、太白蔬菜和干县苹果的使用试验，其均达到有机农产品质量标准，产量高于纯化肥对照。其中乾县苹果示范园，连续5年施用有机全营养复合肥料，苹果产量提高42%，在化肥用量减少近50%，肥料投资减少26%的情况下，亩产高达6000公斤。同时，有机复合肥现已规模化工业生产，分别于2009年和2013年在内蒙古鄂尔多斯和陕西建起10万吨和30万吨生产线。

刘存寿的研究成果不仅赢得了市场的认可，而且得到了上级领导和业界同行的高度关注。2015年年中，中国科学院院士赵玉芬专程就绿色有机肥研究到西北农林科技大学展开调研，对刘存寿及其团队的研究表示高度肯定。刘存寿本人也受邀参加今年八月份在北京香山召开的以“创建绿色肥料技术体系的科学问题”为主题的会议，他准备演讲的题目是《模拟自然植物营养原理生产有机肥料技术》。

建立“中国生态农业创新联盟”

“任何人工合成的化学物质，对生物都是有害的。因为它造成了植物代谢的改变，所以人会生各种各样的怪病。土壤健康，植物才能健康。植物健康，我们人类才能健康。”刘存寿说。

食品安全问题近年来越来越成为大众关注的焦点，但是现在社会上提出的有机农业只是一个单纯的概念，并没有形成一个可实行的标准。虽然有机复合肥是刘存寿多年来研究和推广的新型成果，但是在实际应用过程中，目前覆盖的主要是大型公司，因为它们更擅于接受先进技术和新型肥料。但是对于普通的农民来说，他们对新生事物的接受程度较低，而更愿意选择化学肥料、农药，因此在粮食生产安全的维护中，就存在一个巨大的漏洞。

而为了从根源上解决食品安全问题，刘存寿和团队准备成立一个“中国生态农业创新联盟”的互联网平台。首先这个平台会向全社会承诺，提供优质农产品。那么，通过平台提供的产品技术，为企业提供全套技术和工艺，从而逐步完善所有农产品的质量。这个平台就像一个种子工程，通过一波波项目推进形成良性循环，从而真正实现土壤优化和农产品效能提升，进而达到降低环境污染，和提高食品安全的目的。